Odpowietrzanie chłodniczych instalacji amoniakalnych. Czy warto stosować automatyczne odpowietrzniki w zakładach mleczarskich?

Sposoby usuwania gazów

Najczęściej stosowanym sposobem usunięcia powietrza z instalacji jest odpowietrzanie ręczne. Stosuje się je również podczas rozruchu instalacji lub też przeglądów okresowych. Jego skuteczność zależy od umiejętności przeprowadzającego je personelu oraz rozkładu zamontowanych odpowietrzników. Należy pamiętać o tym, iż odpowietrzenie ręczne jest skuteczne po odpowiednio długim postoju układu. Można włączyć na jakiś czas skraplacz, aby skroplić część amoniaku z mieszaniny z powietrzem. Odpowietrzamy skraplacz albo zbiornik cieczy, w zależności od rozkładu temperatur. Jeśli zimniejszy jest zbiornik, wykorzystujemy zamontowane na nim odpowietrzniki. Mieszaninę par amoniaku i innych gazów należy puścić wężem do zbiornika z wodą. O zakończeniu odpowietrzania świadczy zanik pęcherzy powietrza, pod warunkiem wystarczającej ilości wody oraz właściwej prędkości wypływu par (aby amoniak zdążył się rozpuścić).

Rzadziej stosowanym sposobem jest odpowietrzanie poprzez instalację odpowietrznika automatycznego. Najczęściej przeszkodą jest konieczność poniesienia pewnych nakładów finansowych w momencie inwestycji. Dla niewielkich zakładów mleczarskich są to znaczące koszty. Wydaje się jednak, iż zyski wynikające ze stosowania automatycznych odpowietrzników przynoszą szybki zwrot inwestycji. Kalkulację przedstawimy w dalszej części.

Do zalet stosowania odpowietrzników automatycznych należą:

• wysoka skuteczność i wydajność procesów odpowietrzania,
• możliwość odpowietrzania podczas pracy instalacji chłodniczej (eliminują ewentualne postoje),
• mniejsze ryzyko niekontrolowanego wycieku amoniaku związane z błędami obsługi,
• znaczne oszczędności amoniaku – dobre odpowietrzniki automatyczne skutecznie oddzielają amoniak z mieszaniny powietrznej,
• ochrona środowiska naturalnego dzięki znikomym stratom czynnika chłodniczego.

Dodatkowo, odpowietrzanie ręczne, ze względu na konieczność postoju instalacji jest przeprowadzane cyklicznie. Maszynista co pewien czas upuszcza do atmosfery mieszaninę powietrzno – amoniakalną. W przypadku pracy układu automatycznego odpowietrzania, ciągła praca zapewnia osiągnięcie najniższego możliwego ciśnienia skraplania dla danych warunków cieplnych instalacji. Odpowietrzniki automatyczne zastępują więc najlepszych maszynistów, pozwalając na ciągłe skuteczne odpowietrzanie instalacji w sposób bezpieczny.

Odpowietrzniki automatyczne dostępne na rynku

Od kilkunastu lat dominującą pozycję rynkową zdobyły urządzenia produkowane przez amerykańską korporację Hansen Technologies. Sukces zawdzięczają skuteczności i względnie niskiej cenie. W Polsce dostępne są głównie dwa typy odpowietrzników Hansen: automatyczny APM oraz w mniejszym stopniu zautomatyzowane NEAP. Oba doskonale pełnią swoją rolę w instalacjach odpowietrzających. Sprawdzają się zarówno w instalacjach małych jak i znacznie rozbudowanych. Ze względu na trudności z określeniem miejsca gromadzenia się gazów nieskraplajacych, odpowietrzniki Hansena pracują cyklicznie oraz wielopunktowo.

NEAP to prostsza wersja popularnych odpowietrzników AUTO – PURGER® Hansena. Nieelektryczny odpowietrznik załącza się jednak w sposób automatyczny. Po otwarciu zaworów, napełnia się ciekłym amoniakiem, ochładza mieszaninę parową, oczyszczając powietrze i usuwając je do atmosfery. Działa skutecznie na instalacjach o wydajności do 350 kW, w zależności od stopnia zapowietrzenia instalacji. Chcąc uzyskać dodatkowe korzyści ekonomiczne, można w oparciu o NEAP zbudować układ odpowietrzania wielopunktowego, sekwencyjnego – nawet w przypadku średnich i dużych instalacji chłodniczych.

Alternatywą dla nieelektrycznego odpowietrznika NEAP jest automat odpowietrzający typu APM. Dzięki sterowaniu elektronicznemu, jest w stanie odpowietrzać te miejsca instalacji w których znajduje się aktualnie powietrze. Automat można włączać w trybie pracy "ręcznej", "automatycznej" lub "rozruchu nowej instalacji". Zależnie od ilości powietrza w instalacji oraz jego rozmieszczenia, operator może odpowietrzać w trybie ciągłym jeden punkt układu lub pozwolić, by automat sprawdzał poszczególne miejsca instalacji chłodniczej.

Stosowane sterowniki pozwalają określić czas odpowietrzania poszczególnych punktów instalacji. W sposób sekwencyjny układ usuwa powietrze z poszczególnych punktów instalacji, oczyszcza je z amoniaku (który wraca do swojego obiegu) i czyste usuwa do atmosfery. Niewątpliwą zaletą odpowietrzników Hansen jest ich wielopunktowość, sekwencyjność działania oraz świetna konstrukcja. Użytkownicy doceniają możliwość dokładnego i automatycznego usunięcia powietrza z instalacji. Wyłącznym dystrybutorem urządzeń Hansena w Polsce jest ZTCh w Bydgoszczy.

Wśród rozwiązań alternatywnych można wskazać odpowietrzniki produkowane przez firmę Grasso. Posiadają one agregat skraplający oparty na czynniku R404A. Pozwalają usunąć pewną część gazów nieskraplających obecnych w skraplaczu (pozostaje około 1-2% według danych producenta zawartych na www.grasso.pl). Zaletą jest prosty montaż nad punktem odpowietrzanym (oznaczający jednak brak wielopunktowego, cyklicznego odpowietrzania instalacji chłodniczej). Wadą, jest wydajność prawie dziesięciokrotnie mniejsza niż w przypadku najprostszego odpowietrznika Hansena – NEAP.

Decydując się na zakup odpowietrznika automatycznego oraz wykonanie instalacji odpowietrzania, warto wybrać rozwiązania sprawdzone i skuteczne. Tak, by faktycznie osiągnąć korzyści ekonomiczne związane z oszczędnością energii elektrycznej oraz zwiększyć bezpieczeństwo obsługi instalacji.